mỘt sỐ kiẾn thỨc cẦn cho hoÁ

GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 1

CHƯƠNG 2

MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN

CHO HOÁ PHÂN TÍCH

2GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

NỘI DUNG CHÍNH (2LT + 1BT)

I. DUNG DỊCH II. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DDIII. CÂN BẰNG HOÁ HỌC – ĐỊNH LUẬT

TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNGIV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG

LƯỢNG

3GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

I. DUNG DỊCH

DD là:Một hệ đồng thể do sự phân tán của phântử hay ion giữa hai hay nhiều chất.Thành phần có thể thay đổi trong giới hạnrộng.Gồm chất phân tán (chất tan) và môitrường phân tán (dung môi)

4GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

5GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Các loại dd: rắn/rắnrắn/lỏnglỏng/lỏngrắn/khílỏng/khí

→ phổ biến nhất trong hóa phân tích là ddrắn/ lỏng và lỏng/lỏng.

I. DUNG DỊCH

6GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ dd: là lượng chất tan trong mộtđơn vị dung môi.

DD loãng: lượng chất tan chiếm tỷ lệ nhỏDD đậm đặc: lượng chất tan chiếm tỷ lệlớnDD bão hoà: lượng chất tan tối đa ở nhiệtđộ và áp suất xác địnhDD quá bão hoà: thêm chất tan vào ddbão hoà → đun nóng → làm nguội từ từ. Dd này kém bền.

II. NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

7GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Các ký hiệu chung:

m(g): khối lượng chất tan có phân tử khốiMq(g): khối lượng dung môiVx(ml): thể tích chất tan có phân tử khối MV(ml): thể tích cuối của dd sau khi pha chếd(g/ml): khối lượng riêng của dd sau phachế.

II. NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

8GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Độ tan (S)Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l (Cg/l)Độ chuẩn (T)Nồng độ phần trăm (%)Nồng độ phần triệu (ppm)Nồng độ molan (Cm)Nồng độ mol (CM)Nồng độ phân mol (Ni)Nồng độ đương lượng (CN):

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

9GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Độ tan (S): số gam chất tan trong100g dung môi khi dd bão hoà ở to, pnào đó.

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

100*qm

S =

10GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l(Cg/l): số gam chất tan trong 1 lít dd

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

C(g/l) = 1000*Vm

11GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Độ chuẩn (T): là một dạng nồng độkhối lượng nhưng đơn vị biểu diễn:

g/ml hoặc mg/ml

T(g/ml) = Vm

T(mg/ml) = 3.10

Vm

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

12GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

%( khối lượng /khối lượng )

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

C%(kl/kl) = 100*qmm+

13GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

%( khối lượng /thể tích)

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

C%(kl/tt) = 100*Vm

14GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

% (thể tích/thể tích)

C%(tt/tt) = 100*VVx

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

15GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ phần triệu: khối lượng chất tan trong 106 lần khối lượng mẫu cùng đơn vị.

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

C(ppm) = 610*qmm+.

• mg/106mg = mg/kg• DD loãng: d ≈ 1 nên 1kg dd ≈ 1lít dd

mg/kg → mg/l

16GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ molan (Cm ): số mol chất tan trong 1000 g dung môi.

Cm =q1000*

Mm

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

17GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ mol (CM): khá phổ biến, làsố mol chất tan/ 1 lít dd

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

CM = V1000*

Mm

18GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ phân mol (Ni): tỷ số giữasố mol ni của cấu tử i và tổng sốmol N của các chất tạo thành dd

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

NnN i

i =

19GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ đương lượng (CN): sốđương lượng chất tan trong một lít dd

Đ: đương lượng gam chất tan có khốilượng phân tử M

CN = V

1000*Đm

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

20GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Đương lượng gam Đ của một nguyêntố hay một hợp chất: là số phần khốilượng của nguyên tố hay hợp chất thaythế vừa đủ với một đơn vị đương lượngtương đương với giá trị:

1,008 phần KL của H2

8 phần KL của O2

1 đương lượng của một nguyên tốhay hợp chất khác

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

21GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

VD: H2O có

2 phần khối lượng hydro ↔ 2 ĐL của H16 phần khối lượng Oxi ↔ 2 ĐL của O

→ trong H2O có 2 ĐL của ntố H tác dụng vừađủ với 2 ĐL của ntố oxi

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

22GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

VD 1 mol phân tử CO có:12 phần KL C tác dụng vừa đủ với 16 phần KL O (tương đương 2 ĐL) → số ĐL của ntố C trong CO là 2 ĐLVậy khối lượng của 1ĐL nguyên tố C trong CO (đương lượng gam của C trongCO) là

ĐC = 12/2 = 6

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

23GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Đượng lượng của nguyên tố:

Đ = M/nn: hoá trị của nguyên tố trong hợp chất

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

24GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

AB + nY ↔ C + DMY: Khối lượng của 1 đương lượng chất YĐương lượng của một hợp chất AB:

ĐAB = MAB/n

(n: số đơn vị đương lượng AB tham gia pứ)

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

25GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ

AB ± ne- ↔ C + D

1 mol electron ↔ 1 đươnglượngn: số mol electron trao đổi vừađủ với 1 mol hợp chất AB.

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

26GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

PHẢN ỨNG ACID – BAZ

AB ± nH+/OH- ↔ C + D

1 mol H+/OH- ↔ 1 đương lượngn: số mol H+/OH- thực sự thamgia trao đổi đối với 1 mol AB

27GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG

PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION

AB ± nM+/M- ↔ C + D

1 mol M+/M- ↔ 1 đương lượngn: số mol M+/M- thực sự tham

gia trao đổi đối với 1 mol AB

28GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

CN = CM.n

C(%).10.d = CM.M = CN . Đ

C(g/l) = CM.M = CN.Đ

Liên hệ giữa các loại nồng độ

29GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nồng độ dd sau pha trộn: Quy tắc pha loãng (áp dụng cho CN

và CM)

Cđầu.Vđầu = Ccuối.Vcuối

Liên hệ giữa các loại nồng độ

30GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Quy tắc đường chéo:(áp dụng cho nồng độ %(kl/kl) của dd

cùng chất tan)

Trộn ma (g) dd a% với mb (g) dd b%sẽ được mc = (ma + mb) (g) dd c%.với (a>c>b)

Liên hệ giữa các loại nồng độ

31GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

ac

b (a –c) → mb

(c-b) → ma

cabc

mm

b

a

−−

=

Tỷ lệ pha trộn được xác định:

Liên hệ giữa các loại nồng độ

32GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

III. CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG

1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ

2. CÂN BẰNG HÓA HỌC

3. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG

33GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

NaCl → Na+ + Cl-LT c (M) c (M) c (M)TT a (M) a (M)

Hoạt độ (nồng độ hiệu dụng):

a = f.c+ a : hoạt độ ( ký hiệu bằng (…) )+ c : nồng độ mol ( ký hiệu bằng […] )

1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ

34GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘTại sao có hoạt độ?

Sự tác động của nhiều ion khác nhau trongdung dịch gây ra lực tương tác ion μ.Lực tương tác ion μ làm giảm khả nănghoạt động của ion.Lực tương tác ion μ tỉ lệ thuận với nồng độvà điện tích của từng ion.

∑=n

1

2ii.ZC

21μ

35GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

a = f.c(f : hệ số hoạt độ)

lgf = φ(μ): thay đổi theo lực ion μf ≤ 1DD loãng μ ≈ 0 → f ≈ 1 → a ≈ cTrong hóa phân tích → nồng độthường rất nhỏ (0,01 - 0,1N) → quyước f =1

1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ

36GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Trong thực tế, đa số các phản ứng là thuậnnghịch → không xảy ra hoàn toàn → chỉdiễn ra đến trạng thái cân bằng → tồn tạisong song tác chất và sản phẩm.

aA + bB(1)

(2)dD + eE

2. CÂN BẰNG HÓA HỌC

37GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Tỷ số giữa tích hoạt độ sản phẩmtrên tích hoạt độ tác chất là một hằngsố.

3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG

K(1) = ba

ed

)B.()A()E.()D(

= const

38GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Nếu dd loãng → thay hoạt độ bằngnồng độ

3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG

ba

ed

]B.[]A[]E.[]D[

K(1) =

aA + bB(1)

(2)dD + eE

39GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Cân bằng động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier. K(1) càng lớn → phản ứng theo chiều 1 càng chiếm ưu thế.K > 107: phản ứng hoàn toàn.K nghiệm đúng cho dd lý tưởng, dd thựckhông điện ly hay điện ly yếu.

3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG

40GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+

(1) (2) + 5Fe3+ + 4H2Oa(mol) 5a(mol)

Số ĐL(1) = n1.số mol (1) = 5a (ĐL)SốĐL(2) = n2.số mol (2) = 1.5a = 5a (ĐL)

IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG

41GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

Danton: Trong một phản ứng hóahọc, số đương lượng của các chấttham gia phản ứng phải bằng nhau.

V1.C1 = V2.C2

Quan trọng → dùng trong phân tíchđịnh lượng.

IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG

42GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK

IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG

1000V.C

Đm

V1000.

ĐmC

N

N

=⇒

=